3.6. Импульсный преобразователь 12-22 в

Принципиальная схема импульсного преобразователя представлена на рис. 3.18.

Задающий генератор собран на таймере КР1006ВИ1(LM555). Интегральные таймеры – специализированные ИС, предназначенные для построения устройств формирования сигналов заданной длительности, одновибраторов , мультивибраторов и т. д. В настоящее время широкое распространения получил интегральный таймер КР1006ВИ1, параметры которого приведены в табл. 3.2.

Рассмотрим работу таймера. При перепаде напряжения на входе (вывод 2) с уровня логической единицы до уровня логического ноля на выходе таймера (вывод 3) формируется импульс положительной полярности заданной длительностью:

 

.                                                                                                                  (3.1)

Внутренний делитель (из трех резисторов одинакового сопротивления) задает на входе компаратора А1образцовое напряжение, равное  , а на выходе компаратора А2 – равное  . При неизменном   эти напряжения можно изменять через вывод 5 (шунтируя плечи делителя внешними резисторами). Если этот вывод не используется, его рекомендуется соединить с общим проводом через конденсатор емкостью 0,01 мкФ (рис. 3.17).

Вывод 4 предназначен для сигнала сброса. Если на него подано напряжение меньше 0,4 В, на выходе устанавливается напряжение с уровнем логического ноля. Для перевода таймера в рабочий режим на этот вывод необходимо подать напряжение более 1 В. Ток сброса – не более 1,5 мА. Если вывод не используется, его рекомендуется соединить с выводом питания 8.

Сопротивление резистора R1 времязадающей цепи выбирают в пределах 150 Ом – 20 МОм, емкость конденсатора С2 должна быть не менее 100 пФ. Ток утечки этого конденсатора не должен превышать зарядного, определяемого резистором R1 (рис. 3.18). Одновибратор запускают подачей на вход (вывод 2) напряжения меньшего  . Запускающее напряжение (низкого уровня) на выводе 2 не должно присутствовать дольше времени формирования выходного импульса.

 

Рис. 3.17. Структурная схема таймера КР1006ВИ1

 

Если же это неизбежно, входные импульсы необходимо подавать через дифференцирующую цепь при высоком напряжении на выводе 2 (большем  ), управлять таймером можно через вывод 6.

Частота генератора определяется по формуле (3.2):

,                                                                                            (3.2)

Таблица 3.2

 

Основные параметры микросхемы кр1006ви1

1. Напряжение питания	4,5–16,5 В
2. Максимальный втекающий и вытекающий ток   нагрузки	100 мА
3. Активный уровень блокированного входа	0,4 В
4. Потребляемый ток при Uпит = 15В	15 мА
5. Потребляемый ток при Uпит= 5 В	3 мА
6. Длительность положительного и отрицательного фронтов выходного импульса	100 мкс
7. Выходное сопротивление	10 Ом
8. Рассеиваемая мощность  (Uпит = 15 В)	600 мВт
9. Максимальное напряжение выводов 2,4,6,7	0–16,5 В
10. Время задержки	200 мкс
11. Температурная стабильность длительности	0,005 %/ с
12. Зависимость длительности от Uпит	0,05 %/ В
13. Начальная погрешность	1 %
14. Технология  изготовления	биполярная

 

Задающий генератор через силовой транзистор VT1 коммутирует катушку L1, импульсы самоиндукции выпрямляются диодом VD2, когда напряжение на фильтре С3 превышает напряжение пробоя стабилитронов VD3 иVD4, открывшийся транзистор VT2 блокирует управляющие импульсы (ШИМ – регулирование). При токе нагрузки более 2,5 А выходное напряжение резко снижается (рис. 3.18).

 

 

Рис. 3.18 Схема импульсного преобразователя 12–22 В

 

3.7. Выполнение лабораторной работы

Цель работы: изучить принцип действия различных импульсных преобразователей.

Описание рабочего места. Все элементы выпрямительного устройства смонтированы на лабораторном стенде, которые позволяют  изучить схемы автогенераторного преобразователя, обратноходового преобразователя и импульсного преобразователя 12–22 В (рис. 3.19).

Питание стенда осуществляется от сети переменного тока частотой 50 Гц.

Измерение амплитудных значений и контроль формы напряжений на выходах различных импульсных преобразователей осуществляются  с помощью осциллографа.

Порядок выполнения работы

1. По данному методическому указанию и библиографическому списку изучить работу импульсных преобразователей.

2.  Ознакомиться с лабораторным стендом, расположением и назначением органов управления и приборов.

3.  Включить питание стенда кнопкой КН1, включить питание осциллографа кнопкой КН2.

4.  Исследовать схему обратноходового преобразователя (рис. 3.15) Поставить переключатель Г1 в положение «КТ1», зарисовать осциллограмму напряжения, меняя положение переключателя Г1 зарисовать осциллограммы в контрольных точках «КТ2» и «КТ3».

5.  Исследовать схему автогенераторного преобразователя (рис. 3.16). Поставить переключатель Г1 в положение «КТ4», зарисовать осциллограмму напряжения, меняя положение переключателя Г1 зарисовать осциллограммы в контрольных точках «КТ5» и «КТ6».

6.  Исследовать схему импульсного преобразователя напряжения 12–22 В (рис. 3.18). Поставить переключательГ1 в положение «КТ7», зарисовать осциллограмму напряжения, меняя положение переключателя Г1 зарисовать осциллограммы в контрольных точках «КТ8» и «КТ9».

7.  Выключить питание стенда и осциллографа кнопками КН1 и КН2.